DE102006022492B4 - Test container and test arrangement for a container inspection device and method for calibrating container inspection device - Google Patents
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Abstract
Testbehältnis (1) für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse, mit einer Vielzahl von ersten Markierungsringen (2) die das Testbehältnis auf vorbestimmten, festen Höhen wenigstens abschnittsweise umgeben, und einer Vielzahl von in einer Längsrichtung (L) des Testbehältnisses verlaufenden Markierungslinien (4), wobei die ersten Markierungsringe (2) jeweils in konstanten, vorgegebenen Abständen in der Längsrichtung (L) des Testbehältnisses (1) zueinander angeordnet sind, die Markierungslinien (4) wenigstens einen Anteil der ersten Markierungsringe (2) schneiden und die Markierungslinien (4) in jeweils vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Testbehältnisses (1) zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbehältnis (1) in einem Bodenbereich (15) ein erstes Eingriffselement (18) aufweist, um ortsfest mit einem Zentrierteller (10) verbunden werden zu können.Test container (1) for a container inspection device, comprising a multiplicity of first marking rings (2) surrounding the test container at predetermined fixed heights, at least in sections, and a multiplicity of marking lines (4) extending in a longitudinal direction (L) of the test container, wherein the first marking rings (2) are arranged at constant, predetermined intervals in the longitudinal direction (L) of the test container (1) relative to each other, the marking lines (4) intersect at least a portion of the first marking rings (2) and the marking lines (4) in each case predetermined intervals in a circumferential direction of the test container (1) are arranged to each other, characterized in that the test container (1) in a bottom region (15) has a first engagement member (18) to be fixedly connected to a centering plate (10) can.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Testbehältnis und eine Testanordnung für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse sowie auf ein Verfahren zum Kalibrieren von Kontrollvorrichtung. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Kontrollvorrichtungen für Behältnisse bekannt wie beispielsweise Leerflascheninspektionsvorrichtungen, Füllstandtestvorrichtungen, Etikettiermaschinen und dergleichen. Derartige Kontrollvorrichtungen weisen üblicherweise eine oder eine Vielzahl von Kameras auf, die die Flaschen hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien untersuchen, wie beispielsweise hinsichtlich der korrekten Anordnung eines Etiketts auf der Flasche, eines Sollfüllstands, des Flascheninhalts, der Beschaffenheit des Flaschenhalses und des Flaschenrandes und dergleichen. Die Kameras beobachten dabei die Behältnisse aus den unterschiedlichsten Richtungen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in
Im Falle eines Defekts einzelner Kameras sind jeweils neue Kameras anstelle der defekten Kameras einzusetzen. Dabei ist eine sehr zeit- und damit kostenintensive Neujustierung der ersetzten Kameras nötig. Insbesondere soll darauf geachtet werden, dass die jeweiligen zu ersetzenden Kameras im Falle eines Defekts getauscht werden können, ohne dass an den vorhandenen Produktionssorten Veränderungen vorgenommen werden müssen. Um dies zu erreichen, muss die ersetzte Kamera nach dem Wechsel wieder die gleiche mechanische Position, die gleiche Blendeneinstellung und auch den gleichen Zoom und Fokus haben, wie die ersetzte Kamera. Dieser Ersatz der Kameras ist ein sehr zeitintensives Verfahren. Auch kann der Wechsel der Kameras üblicherweise wegen der sehr hohen Anforderungen in Bezug auf die Inspektionsgenauigkeit nur von Fachpersonal durchgeführt werden und ist daher auch aus diesem Grund sehr aufwändig.In the case of a defect of individual cameras new cameras are to be used instead of the defective cameras. This requires a very time-consuming and therefore cost-intensive readjustment of the replaced cameras. In particular, it should be ensured that the respective cameras to be replaced can be replaced in the event of a defect without having to make any changes to the existing production varieties. In order to achieve this, the replaced camera must again have the same mechanical position, the same aperture setting and the same zoom and focus after the change as the replaced camera. This replacement of the cameras is a very time consuming process. Also, the change of the cameras usually due to the very high standards in terms of inspection accuracy can only be performed by professionals and is therefore very complicated for this reason.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche eine vereinfachte Neujustage einer zu wechselnden Kamera in einer Kontrollvorrichtung für Behältnisse ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Vorrichtungsansprüche 1 und 8 sowie des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object to provide a device and a method which allows a simplified readjustment of a camera to be changed in a control device for containers. This is achieved according to the invention by the objects of the
Das erfindungsgemäße Testbehältnis für eine Kontrollvorrichtung für Behältnisse weist eine Vielzahl von ersten Markierungsringen auf, die das Testbehältnis auf vorbestimmten, festen Höhen wenigstens abschnittsweise umgeben. Daneben ist eine Vielzahl von in einer Längsrichtung des Testbehältnisses verlaufenden Markierungslinien vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die ersten Markierungsringe jeweils in konstanten vorgegebenen Abständen in der Längsrichtung des Testbehältnisses zueinander angeordnet und die Markierungslinien schneiden wenigstens einen Anteil der ersten Markierungsringe. Weiterhin sind die Markierungslinien in jeweils vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Testbehältnisses zueinander angeordnet. Vorzugsweise umgeben die ersten Markierungsringe das Testbehältnis im Wesentlichen vollständig. Für den Fall, dass die ersten Markierungsringe das Behältnis nicht vollständig umgeben, handelt es sich bei den ersten Markierungsringen genauer um Markierungsringsegmente. Vorzugsweise sind die ersten Markierungsringe und besonders bevorzugt auch die Markierungslinien an einer Außenoberfläche des Testbehältnisses angeordnet.The test container according to the invention for a control device for containers has a multiplicity of first marking rings which surround the test container at predetermined, fixed heights at least in sections. In addition, a plurality of marking lines extending in a longitudinal direction of the test container are provided. According to the invention, the first marking rings are each arranged at constant predetermined intervals in the longitudinal direction of the test container relative to one another, and the marking lines intersect at least a portion of the first marking rings. Furthermore, the marking lines are arranged at predetermined intervals in each case in a circumferential direction of the test container. Preferably, the first marker rings surround the test container substantially completely. In the event that the first marker rings do not completely surround the container, the first marker rings are more specifically marker segments. Preferably, the first marking rings and more preferably also the marking lines are arranged on an outer surface of the test container.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Testbehältnis um eine Testflasche, sodass im Folgenden neben dem Begriff Testbehältnis auch der Begriff Testflasche verwendet wird.The test container is preferably a test bottle, so that the term test bottle and the term test bottle are used hereinafter in addition to the term test container.
Durch die Vielzahl der ersten Markierungsringe und der Markierungslinien entsteht insgesamt eine Skalierung in horizontaler und vertikaler Richtung der Testflasche. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Markierungslinien im Wesentlichen vollständig um das Testbehältnis angeordnet und zueinander jeweils gleich beabstandet. Auf diese Weise entsteht insgesamt ein auch bezüglich der Markierungslinien und Markierungsringe rotationssymmetrischer Körper.Due to the multiplicity of the first marking rings and the marking lines, the overall result is a scaling in the horizontal and vertical direction of the test bottle. In a preferred embodiment, the marking lines are arranged substantially completely around the test container and are equally spaced from each other. In this way, a total of one with respect to the marking lines and marking rings rotationally symmetric body.
Durch die vollständige Anordnung der Markierungslinien um das Testbehältnis herum kann erreicht werden, dass Kameras unabhängig von ihrer Position gegenüber dem Testbehältnis justiert werden können. Vorzugsweise ist die Tiefe der Markierungsringe beziehungsweise Markierungslinien zwischen 0,5 mm und 4 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 3 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm. Die Breite der Linien liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm. Ferner wird darauf hingewiesen, dass auch andere Geometrien der jeweiligen Linien beziehungsweise Ringe akzeptabel waren. Dabei ist jedoch auf eine zufrieden stellende Haltbarkeit der Linien und eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß zu achten.By the complete arrangement of the marking lines around the test container around can be achieved that cameras regardless of their position relative to the test container can be adjusted. Preferably, the depth of the marking rings or marking lines is between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 1 mm and 3 mm and particularly preferably in the range of 2 mm. The width of the lines is preferably between 0.5 mm and 2 mm, particularly preferably in the range of 1 mm. It should also be noted that other geometries of the respective lines or rings were acceptable. However, care must be taken to ensure a satisfactory durability of the lines and a satisfactory resistance to wear.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind an einem Flaschenhals des Testbehältnisses zweite Markierungsringe angeordnet. Diese zweiten Markierungsringe umgeben den Flaschenhals bevorzugt im Wesentlichen vollständig und sind in gleichmäßigen konstanten Abständen zueinander angeordnet. Durch diese Ringe am Flaschenhals können beispielsweise Kameras justiert werden, die für die Überwachung der Etikettierung am Flaschenhals oder für eine Füllstandskontrolle eingesetzt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform sind an einer Flaschenmündung des Testbehältnisses Markierungsstreifen vorgesehen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Genauer gesagt kann es sich hierbei um radial verlaufende, sich besonders bevorzugt in der Mündungsmitte des Flaschenhalses schneidende Linien handeln, durch die ein „Fadenkreuz” gebildet wird. Durch diese Anordnung kann eine mittige Ausrichtung einer Kamera, die den Flaschenrand beobachtet, erleichtert werden. Daneben können an dem Flaschenrand auch in Umfangsrichtung verlaufende Linien vorgesehen sein. Dies ist beispielsweise für solche Inspektionsaufgaben von Vorteil, bei denen ringförmige Auswertgates in Bildern benötigt werden.In a further preferred embodiment, second marking rings are arranged on a bottleneck of the test container. These second marking rings preferably surround the bottleneck substantially completely and are arranged at equal constant distances from each other. Through these rings on the bottleneck For example, cameras can be adjusted to monitor bottleneck labeling or level control. In a further embodiment, marking strips are provided at a bottle mouth of the test container, which are arranged at regular intervals from each other. More specifically, these may be radially extending lines, most preferably intersecting in the mouth center of the neck of the bottle, forming a "crosshair". By this arrangement, a central alignment of a camera, which observes the edge of the bottle, can be facilitated. In addition, lines extending in the circumferential direction may also be provided on the edge of the bottle. This is advantageous, for example, for those inspection tasks in which ring-shaped evaluation gates are required in pictures.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Testbehältnis wenigstens abschnittsweise eine helle Lackierung auf. Durch eine Lackierung der Testflasche beispielsweise mit einer hellen RAL-Farbe (z. B. lichtgrau) kann die Blende eines Objektivs mit Hilfe des Helligkeitsschnitts der Einstellmittel der Kamera (Common Tools) so eingestellt werden, wie es dem Sollwert oder einem abgespeicherten Referenzwert entspricht. Vorteilhafterweise ist das Testbehältnis aus einem Material hergestellt, welches aus einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium, Kunststoffe insbesondere PVC oder dergleichen enthält. Vorzugsweise wird die Testflasche aus Vollmaterial gefertigt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Eigengewicht der Testflasche höher ist und damit die Testflasche stabil auf einem Zentrierteller abgestellt werden kann.In a further preferred embodiment, the test container at least partially on a bright finish. By painting the test bottle, for example, with a light RAL color (eg light gray), the aperture of a lens can be adjusted by means of the brightness cut of the setting means of the camera (Common Tools), as it corresponds to the set value or a stored reference value. Advantageously, the test container is made of a material taken from a group of materials containing aluminum, plastics, in particular PVC or the like. Preferably, the test bottle is made of solid material. The advantage of this embodiment is that the dead weight of the test bottle is higher and thus the test bottle can be stored stably on a centering plate.
Bevorzugt weist das Testbehältnis in einem Bodenbereich ein Eingriffselement auf, um im Wesentlichen ortsfest mit einem Zentrierteller verbunden werden zu können. Durch diese ortsfeste Fixierung des Testbehältnisses gegenüber dem Zentrierteller wird eine exakte Einstellung der jeweiligen Kameras erleichtert.The test container preferably has an engagement element in a bottom region in order to be able to be connected to a centering plate substantially stationary. By this fixed fixation of the test container relative to the centering an exact adjustment of the respective cameras is facilitated.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Testanordnung mit einem Testbehältnis der oben beschriebenen Art gerichtet, wobei die Testanordnung einen Zentrierteller aufweist, der das Testbehältnis in einer vorgegebenen reproduzierbaren Position fixiert. Vorzugsweise weist der Zentrierteller eine Vertiefung zu Aufnahme eines Bodenbereichs des Testbehältnisses auf. Auf diese Weise kann ein besonders fester Halt des Testbehältnisses gegenüber dem Zentrierteller erreicht werden. Durch die reproduzierbare Anordnung des Testbehältnisses auf dem Zentrierteller wird eine Justierung neuer Kameras anhand früher aufgenommener Referenzbilder erleichtert.The present invention is further directed to a test assembly having a test receptacle of the type described above, the test assembly having a centering plate that fixes the test receptacle in a predetermined reproducible position. Preferably, the centering plate has a depression for receiving a bottom region of the test container. In this way, a particularly firm hold of the test container relative to the centering plate can be achieved. Due to the reproducible arrangement of the test container on the centering plate an adjustment of new cameras based on previously recorded reference images is facilitated.
Vorteilhafterweise weist der Zentrierteller ein zweites Eingriffselement auf, welches komplementär zu einem ersten in dem Testbehältnis vorgesehenen Eingriffselement ausgebildet ist und mit diesem zusammenwirkt. Auf diese Weise kann auch eine drehfeste Anordnung des Testbehältnisses an dem Zentrierteller erreicht werden. Vorzugsweise handelt es sich bei einem komplementär ausgebildeten Eingriffselementen um einen Stift, der in ein Sackloch eingreift.Advantageously, the centering plate has a second engagement element which is complementary to a first engagement element provided in the test container and cooperates therewith. In this way, a rotationally fixed arrangement of the test container can be achieved on the centering plate. Preferably, a complementary formed engaging elements to a pin which engages in a blind hole.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der Zentrierteller und die Testflasche einteilig, beispielsweise als Spritzgussteil oder als gedrehtes Teil, ausgeführt. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Kalibrieren bzw. Justieren von Kontrollvorrichtungen für Behältnisse gerichtet, wobei in einem ersten Schritt ein Referenzbild eines Testbehältnisses der oben beschriebenen Art aufgenommen wird und wobei dieses Testbehältnis auf einen Zentrierteller der oben beschriebenen Art angeordnet ist. Dabei erfolgt die Aufnahme mit einer Bildaufnahmeeinrichtung. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Testbild des Testbehältnisses auf dem Zentrierteller mit einer weiteren Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen.In a further preferred embodiment, the centering plate and the test bottle are made in one piece, for example as an injection molded part or as a turned part. The present invention is further directed to a method for calibrating or adjusting control devices for containers, wherein in a first step, a reference image of a test container of the type described above is taken and wherein this test container is arranged on a centering plate of the type described above. The image is taken with an image recording device. In a further method step, a test image of the test container is received on the centering plate with a further image recording device.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Testbild mit dem Referenzbild verglichen und die Kontroll- bzw. Inspektionsvorrichtung anhand der verglichenen Bilder kalibriert. Genauer gesagt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine ausgewechselte neue Kamera anhand des aufgenommenen Referenzbildes kalibriert. Bevorzugt wird sowohl zur Aufnahme des Referenzbildes als auch zur Aufnahme des Testbildes das jeweils gleiche Testbehältnis verwendet. Es wäre jedoch auch möglich, ein weiteres gleichartiges Testbehältnis bei der Aufnahme des Testbildes zu verwenden. Das vollständige Verfahren wird dabei nicht in einem bestimmten Zeitraum durchgeführt, sondern zunächst wird nur das Referenzbild aufgenommen. Das Testbild wird erst bei Bedarf aufgenommen, dass heißt, insbesondere wenn eine Kamera zu ersetzen ist.In a further method step, the test image is compared with the reference image and the control or inspection device is calibrated on the basis of the compared images. More specifically, the method according to the invention calibrates a replaced new camera based on the recorded reference image. Preferably, the same test container is used both for receiving the reference image and for recording the test image. However, it would also be possible to use another similar test container when taking the test image. The complete procedure is not carried out in a certain period of time, but at first only the reference picture is taken. The test image is recorded when needed, that is, especially when a camera is to be replaced.
Genauer gesagt wird von einem auf einem Zentrierteller fixierten Testbehältnis zu einem vorgegebenen, beispielsweise durch eine Triggerung einer Kamera festgelegten Zeitpunkt, ein Referenzbild aufgenommen und im System abgespeichert. Dieses Bild kann mit Hilfe der allgemeine Werkzeuge (Common Tools) pixelgenau vermessen werden. Beim Austausch der Kamera besteht die Möglichkeit, die Kamera anhand der gespeicherten Vorgabe mechanisch pixelgenau zu positionieren, sowie den Zoom pixelgenau der Vorgabe entsprechend einzustellen.More precisely, a reference image is taken by a test container fixed on a centering plate to a predetermined time, for example, by triggering a camera, and stored in the system. This image can be measured with the help of common tools. When replacing the camera, it is possible to mechanically position the camera on the basis of the stored preset pixel-precise, and to set the zoom to the exact pixel specification.
Damit werden durch das erfindungsgemäße Verfahren reproduzierbare Zoomeinstellungen, reproduzierbare Blendeneinstellungen in eine genaue vertikale Positionierung der Kamera zur Testflasche erreicht. Durch die Verwendung des Testbehältnisses zusammen mit dem Zentrierteller kann auch die horizontale Position der Kamera bezüglich des Testbehältnisses reproduziert werden. Damit ermöglicht insbesondere die Kombination aus dem Testbehältnis und dem Zentrierteller einen Wechsel von Kameras ohne Veränderungen an den Parametern der eingestellten Produktsorten.Thus, by the method according to the invention reproducible zoom settings, reproducible aperture settings achieved in an accurate vertical positioning of the camera to the test bottle. By using the test container together with the centering plate, the horizontal position of the camera relative to the test container can also be reproduced. In particular, the combination of the test container and the centering plate makes it possible to change cameras without changing the parameters of the set product types.
Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Testbildern aufgenommen, anhand derer die Kalibrierung vorgenommen wird. Dabei kann jeweils in Einzelvergleichen das jeweils aufgenommene Testbild mit dem Referenzbild solange abgeglichen werden, bis die eingewechselte Kamera vollständig justiert ist. Auch ist es möglich, das Testbild im Wesentlichen kontinuierlich aufzunehmen und damit auch den Vergleich mit dem Referenzbild kontinuierlich durchzuführen.Preferably, a plurality of test images are taken, by means of which the calibration is carried out. In each case, the respectively recorded test image can be compared with the reference image in individual comparisons until the replacement camera is completely adjusted. It is also possible to record the test image substantially continuously and thus also to carry out the comparison with the reference image continuously.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further advantageous embodiments will become apparent from the accompanying drawings.
Darin zeigen:Show:
In dem Flaschenkörper
Auch an dem Flaschenhals
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen unterschiedliche Linien unterschiedliche Farben auf. Daneben wäre es auch möglich, einzelne Rasterfelder
Daneben können auch an dem Flaschenhals
Mit der erfindungsgemäßen Testflasche können insbesondere Kamerasysteme für Etiketteninspektionen, Verschlussinspektionen, Füllhöhenkontrollen, Logoerkennungen und dergleichen justiert werden. Daneben können auch Kamerasysteme für die Seitenwandinspektion, für eine Mündungskontrolle, eine Scuffing-(Verschleiß) oder eine Konturerkennung justiert werden.In particular, camera systems for label inspections, closure inspections, fill level controls, logo recognition and the like can be adjusted with the test bottle according to the invention. In addition, camera systems for sidewall inspection, for a mouth check, a scuffing (wear) or a contour detection can be adjusted.
Auf diese Weise wird eine im Wesentlichen spielfreie Drehverbindung zwischen der Testflasche
Bei der in
Es wäre jedoch auch weitere Möglichkeiten denkbar, um die Testflasche
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Testbehältnistest well
- 22
- erste Markierungsringefirst marking rings
- 44
- Markierungslinienmarking lines
- 55
- Rasterfeldergrids
- 66
- Flaschenhalsbottleneck
- 77
- Flaschenkörperbottle body
- 99
- zweite Markierungsringesecond marking rings
- 1010
- Zentriertellercentering plate
- 1111
- Vertiefung des ZentriertellersDeepening of the centering plate
- 1212
- Segmentesegments
- 1313
- Flaschenmündungbottle mouth
- 13a13a
- oberer Rand des Testbehältnissesupper edge of the test container
- 1515
- Bodenbereichfloor area
- 1616
- Nutengroove
- 1717
- Passstiftdowel
- 17a17a
-
überstehender Teil des Passstiftes
17 protruding part of thedowel pin 17 - 1818
- Sacklochbohrung des TestbehältnissesBlind hole of the test container
- 1919
- Aufnahmeöffnungreceiving opening
- 2121
- zweiter Passstiftsecond dowel pin
- 2222
- zweites Sacklochsecond blind hole
- LL
- Längsrichtung des TestbehältnissesLongitudinal direction of the test container
- bb
- Breite der Markierungsringe bzw. -linienWidth of the marking rings or lines
- tt
- Tiefe der Markierungsringe bzw. -linienDepth of the marking rings or lines
- AA
-
Ausschnitt aus
2 Extract from2
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